摘要:仿真研究电网严重故障恢复期间,风电机组与火电机组的电压、有功、无功特性,并比较二者的动态特性差异,最后通过实例验证了结论。
0 引言
风电一般处在电网的末端,电网发生故障后,风机会从电压、有功、无功等方面影响电网的稳定性。近年来,随着风电容量的不断增大,风电机组对电网的影响日益突出。本文将深入研究电网发生故障后风电机组与火电机组的电压、有功、无功动态特性,明确风电机组对电网的影响,为电网安全稳定运行提供理论与技术支撑。
1 风电机组与火电机组特性研究
1.1风电机组模型介绍
目前,大部分风电机组使用GE风电机组典型模型,采用无功恒功率因数控制模式,其动态模型示意图如图1所示。该模型主要包括发电机和换流器模型、电气控制模型、原动机及其控制系统模型。
电网发生故障后,电压跌落对风机影响最大。风机受到电压波动影响,同时又会从有功变化和无功变化两方面影响电网稳定性。为研究风电机组特性,搭建如图2所示的单机无穷大系统,在母线A处设置线路出口三相短路故障,获得风机电压波动曲线,得到电压一有功、电压一无功特性。将单机无穷大系统中风机模型替换为火机模型后在相同故障条件下进行仿真,比较风机与火机电压功率的特性差异。此外,由于风电场普遍配置了SVC、 SVG无功补偿装置,因此还仿真研究了SVC、 SVG无功出力和
1.2出口短路故障功率特性比较
由于电厂出口发生三相短路会对机组造成最为严重的影响,因此通过在电厂出口设置三相短路故障来比较故障后风电机组与火电机组的电压、有功、无功特性。故障后风电机组与火电机组的电压、有功、无功特性如图3-5所示。由于机组规模不同,因此将风电机组与火电机组有功、无功出力进行归一化处理,有功功率、无功功率基准值分别取为风电机组和火电机组的额定容量。